球床高温气冷堆是一种先进的核系统,具有固有的安全性。核反应堆在高温范围内运行,其设计温度极限为1600°C。在热工水力学分析中,讨论核反应堆球床中的传导-辐射传热是很重要的。到目前为止,调查主要集中在大规模实验测试上,如国际原子能机构(IAEA)的Selbsttätige Abfuhr der Nachwärme(SANA)测试、南非西北大学的低气压高温测试装置(HTTU)和球床等效电导率测量(PBEC)清华大学核与新能源技术研究所(INET)高温气冷堆卵石床组件(HTR-PM)项目在真空条件下的试验研究。在这项工作中,建立了一个热阻模型来计算核卵石床的传导-辐射有效热导率。在传导的本构连续体模型中,物理表达式考虑了接触电阻、配位数和空隙率,更高的填充密度和更多的接触将直接增强填充床中的热传导。对于高温下以传热过程为主导的热辐射,建立了具有等效电阻网络的子电池模型来计算辐射交换因子,并利用热射线追踪结果通过修正项来实现空隙率效应。在低堆积密度下,由于来自局部卵石的热射线会传播更远的距离,直到到达周围的卵石,局部球体将通过热辐射与更多的颗粒接触,从而增强了热传递。与经验关联式相比,本模型被证明适用于稠密和稀疏情况。在核卵石床中,目前的传导-热辐射模型与不同温度下的实验数据基本一致,可用于颗粒尺度的CFD-DEM模拟。本工作为工程和核卵石床设计提供了一种有意义的传导-热辐射传热方法。